1 礦井概況

東海煤礦于1958年建井，當(dāng)時(shí)為農(nóng)懇局所建的2對(duì)片盤斜井生產(chǎn)。后經(jīng)1980年改擴(kuò)建成集中膠帶斜井生產(chǎn)。1989年礦井進(jìn)行二次技改，分東、西區(qū)生產(chǎn)，分區(qū)聯(lián)合通風(fēng)。礦井東部區(qū)包含2個(gè)行政井區(qū)，即五采區(qū)、六采區(qū)。五、六采區(qū)走向長(zhǎng)臂后退式開采，2個(gè)采區(qū)走向長(zhǎng)均分別為1 800～2 400m，五采區(qū)于1989年投產(chǎn)，六采區(qū)于2000年3月份投產(chǎn)。

2 問(wèn)題的提出

礦井東部區(qū)由2條2段斜井及水平主運(yùn)巷（－450m二水平）聯(lián)合分區(qū)入風(fēng)，2個(gè)采區(qū)走向中間一集中回風(fēng)立井回風(fēng)。當(dāng)時(shí)由于歷史原因五采構(gòu)二水平、上、下山已開采完，下一個(gè)生產(chǎn)水平又未施工，迫使二水平下山又施工聯(lián)絡(luò)車場(chǎng)繼續(xù)下山開采，這樣導(dǎo)致五采區(qū)生產(chǎn)工作面通風(fēng)系統(tǒng)加長(zhǎng)，五采區(qū)32^#層組一套下山系統(tǒng)開采，35^#、37^#層組一套下山系統(tǒng)開采，巷道維護(hù)量大，通風(fēng)阻力高。五采區(qū)高檔采煤隊(duì)2個(gè)、掘進(jìn)隊(duì)8個(gè)、硐室6個(gè)，總需風(fēng)量5 160m³/min。而六采區(qū)又剛剛投產(chǎn)，為二水平上山開采，1個(gè)采煤隊(duì)、5個(gè)掘進(jìn)隊(duì)，需配風(fēng)少，相對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)又較短，通風(fēng)阻力小，這樣導(dǎo)致為2個(gè)井區(qū)綜合配風(fēng)極為困難。只能采用增阻法，造成通風(fēng)極為不合理，主要通風(fēng)機(jī)效率低，噸煤電耗大，礦井安全度差。

3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案

針對(duì)礦井五、六采區(qū)通風(fēng)現(xiàn)狀，提出了2個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案。

方案Ⅰ：維持現(xiàn)狀，采、掘工作面回風(fēng)經(jīng)兩階段下山（1 600m）上行后入二水平回風(fēng)總排（1 200m）再至二水平回風(fēng)總石門（400m）到回風(fēng)立井。該方案初期投資小，僅需對(duì)回風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。缺點(diǎn)：回風(fēng)巷道服務(wù)年限過(guò)長(zhǎng)，維護(hù)困難，巷道有效斷面小，導(dǎo)致回風(fēng)阻力過(guò)大。該采區(qū)2個(gè)層組同時(shí)生產(chǎn)，采深接近1 000m致使地壓大、瓦斯涌出量高、地溫高，采、掘工作面需配風(fēng)量大，給實(shí)際工作帶來(lái)極大困難，采、掘隊(duì)組配風(fēng)困難，井區(qū)難以維持高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，礦井抗、救災(zāi)能力差。

方案Ⅱ：在采區(qū)下山選一合適施工位置施工一回風(fēng)上山（坡度12°、工程量800m）與回風(fēng)立井直接貫通，工期6個(gè)月，這樣就將五采區(qū)32^#、35^#層組兩階段回風(fēng)上山、二水平回風(fēng)總排及回風(fēng)總石門全部甩掉，工作面經(jīng)該回風(fēng)總排直接排至回風(fēng)立井。這樣既解決了五采區(qū)配風(fēng)問(wèn)題，同時(shí)又提高了礦井安全度，通風(fēng)系統(tǒng)更合理，主要通風(fēng)機(jī)效率也得以發(fā)揮。我們最終選擇了第Ⅱ方案。五、六采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)改造方案如圖1所示。

　　

　　

1.2－入風(fēng)斜井；3－二水平主運(yùn)巷；4－五采下山絞車道；5－五采下山回風(fēng)道；6－下山工作面；7－二水平回風(fēng)巷；8－二水平回風(fēng)石門；9－回風(fēng)立井；10－六采上山絞車道；11－六采上山回風(fēng)道；12－六采上山工作面；13－新掘回風(fēng)大巷；

　　圖1 五、六采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)改造前、后示意圖

　　4 通風(fēng)系統(tǒng)改造后的效果

　?。?）通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)縮短2 400m，礦井負(fù)壓原來(lái)的3 528Pa降至2 940Pa，礦井主要通風(fēng)機(jī)及電機(jī)在沒有更換的情況下，礦井總排風(fēng)量由原來(lái)的6 700m³/min提高到8 200 m³/min，純?cè)黾语L(fēng)量1 500 m³/min。

　?。?）由于礦井通風(fēng)阻力的下降，主要通風(fēng)機(jī)年耗電量由系統(tǒng)改造前的499.63萬(wàn)kW·h/a降至449.4萬(wàn)kW·h/a，年節(jié)省電費(fèi)20萬(wàn)元。

　?。?）改變了礦井通風(fēng)狀態(tài)：系統(tǒng)改造前礦井風(fēng)量耗電費(fèi)為7.8元/萬(wàn)m³·min^-1，系統(tǒng)改造后為5.7元/萬(wàn)m³·min^-1。

　?。?）每年少維修回風(fēng)巷道2 400m ,節(jié)省人工及材料費(fèi)用96萬(wàn)元。

　?。?）新施工回風(fēng)總排風(fēng)巷800m，費(fèi)用200萬(wàn)元不到2a時(shí)間就可節(jié)約出來(lái)。

　?。?）由于通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，確保了礦井五采區(qū)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。

　　（7）礦井通風(fēng)系統(tǒng)更趨于合理，提高了礦井抗災(zāi)、救災(zāi)能力。

　　建議一些開采年限已較長(zhǎng)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)要不斷優(yōu)化改造，才能使礦井更具生命力。